Stofskifte

[Stubbe]

Stofskiftet består af 3 hovedkomponenter: basal metabolic rate (BMR), fødeinduceret termogenese (FIT) og fysisk aktivitet.

BMR, kroppens hvilestofskifte, er normalt den største komponent og er en nogenlunde konstant størrelse. Normalt udgør BMR omkring 50-70% af den totale forbrænding. BMR er, hvad kroppen bruger af energi i fysisk og psykisk hvile. Det måles efter 12-18 timers faste, med personen i hvile og liggende i et tempereret lokale. Rent praktisk foregår dette om morgenen efter mindst 12 timer uden mad og stimulanser og inden nogen nævneværdig fysisk og psykisk aktivitet. Hård aktivitet dagen inden kan også påvirke BMR, og bør derfor undgås. Dette betegnes EPOC og omtales under ”fysisk aktivitet”.

Faktorer som har betydning for BMR er:

Vægt: Ved en større kropsvægt vil der være en større energiomsætning.

Kropssammensætning: Omkring 85% af den individuelle variation i BMR skyldes den fedtfrie masse (FFM). FFM er kropsvægt – fedtmase (FM). FFM har højere energiomsætning end FM. Muskler 54 Kj/kg per dag. Fedt 19 Kj/kg per dag. Dette er grunden til, at BMR nogle gange er udtrykt per kg FFM.

Alder: Med alderen ændres kropssammensætningen. Væskemængden, muskelmassen og knoglemassen reduceres, mens mængden af fedtvæv stiger relativt. BMR falder, hvilket til dels kan forklares udfra en mindre FFM og en større FM. Foruden forandringen i kropssammensætningen falder BMR om dagen, i gennemsnit med 150 Kj/10 år.

Køn: Kvinder har et lavere BMR, som hovedsageligt kan forklares med en mindre FFM og større FM.

Genetik: BMR varierer op til plus/minus 10% mellem personer med samme alder, køn, vægt og FFM. En del af dette menes at være genetisk.

Hormonel: Skjoldbruskkirtelhormoner, som ved hyperthyroidisme og hypothyroidisme, kan henholdsvis øge eller sænke stofskiftet. Kønshormoner, som kvinders menstruationscyklus, har også betydning for stofskiftet.

Psykisk: Nervøsitet stimulerer en øget adrenalinudskillelse, hvilket øger stofskiftet. Det er uvist om kronisk, psykisk stress påvirker stofskiftet.

Farmakologisk: Nikotin: Rygning øger stofskiftet med op til 5-10%. Dette skyldes hovedsageligt en øget stresspåvirkning på kroppen. Ved rygeophør falder stofskiftet til sit normale niveau. Koffein: Kaffe, te, cola og chokolade stimulerer stofskiftet, men i mindre grad end nikotin. Effekten aftager ved daglig indtagelse. Visse krydderier kan øge stofskiftet, såsom chili, der indeholder capsacain. Denne effekt er dog dårligt undersøgt. Lægemidler: meget farmaka kan påvirke stofskiftet.

Sygdom: De fleste sygdomme så som feber, cancer, sepsis, forbrændinger osv. øger energiomsætningen.

BMR kan også estimeres udfra alder, køn og kropsvægt. Se Tabel 1.

Et andet brugt begreb er RMR (resting metabolic rate), hvilket dog ikke er standardiseret og derfor ikke så nøjagtigt. Hvis ikke de punkter nævnt under BMR er overholdt, kan betegnelsen RMR bruges. RMR er normalt lidt højere end BMR. Under søvn er energiforbruget 5-10% mindre end BMR.

FIT er den energi, kroppen bruger i forbindelse med et måltid (indtagelse, absorption, transport, forbrænding og lagring). Det er normalt omkring 10% af den indtagne energi. Energiomsætningen er øget i 3-12 timer afhængigt af måltidets energiindhold og sammensætning. Antallet af måltider har ingen betydning for den termogene effekt.

Den termogene effekt er ca. 30% for protein, 5% for kulhydrat og 1% for fedt. Kulhydrater stimulerer yderligere aktiviteten af det sympatiske nervesystem, der fra de perifere nerveender frigør øgede mængder noradrenalin, som stimulerer cellernes energiomsætning via β-receptorer. Når blodsukkeret efter et måltid falder mod normale værdier, øger binyremarven frigørelsen af adrenalin, der ligesom noradrenalin stimulerer energiomsætningen.

Ligesom ved BMR falder FIT med alderen.

FIT er nedsat ved overvægt og ved insulinresistens. Ved vægttab kan FIT normaliseres.

Fysisk aktivitet er den komponent, som varierer mest, både mellem mennesker og individuelt. Det er normalt omkring 20-40% af den totale forbrænding. Den afhænger af ens aktivitet gennem hele dagen. Ligeledes afhænger den af kropsvægt, da det kræver mere energi at flytte en større vægt. Derfor udtrykkes energiforbruget ved fysisk aktivitet som multiplikation af BMR eller i nogle tilfælde af RMR. Under muskelarbejde øges energiomsætningen almindeligvis med en faktor 5-10, men værdier op til 14 * BMR er set ved megen hård, intens aktivitet. I den arbejdende muskel kan en energiomsætning på op til 100 gange det normale finde sted.

Der findes mange tabeller, som estimerer energiforbruget ved forskellige fysiske aktiviteter. Se Tabel 2. Det skal huskes, at værdierne ikke er præcise, men blot vejledende. Præcis måling af energiforbruget kan kun opnås ved direkte måling.

Hård fysisk aktivitet medfører, at ens stofskifte er forhøjet 12-24 timer efter aktiviteten. Dette betegnes ”Excess Post-exercise Oxygen Consumption” (EPOC). For at EPOC har nogen betydning i dagens samlede energiomsætning kræves mindst 60-65% VO2max i længere tid.

Overvægtige var tidligere ment at have et lavere stofskifte end normalvægtige. Det er blandt andet vist i kostinterviewundersøgelser og spørgeskemaundersøgelser, at overvægtige indtager samme mængde energi eller mindre end normalvægtige. Det har senere vist sig, at det drejede sig om en mere eller mindre systematisk underrapportering af energiindtaget. De mest overvægtige underrapporterede deres daglige energiindtag med op til 50%. Dette er i overensstemmelse med mere præcise målinger, hvor energiomsætningen hos overvægtige generelt set ikke afviger fra det forventede.

Stofskiftet hos overvægtige er højere end hos normalvægtige grundet deres større FM og FFM. Når en overvægtig taber sig til normalvægten, vil stofskiftet også være normaliseret, dog nogle gange lidt lavere, ned til 5% under.

Energiunderskud sænker stofskiftet. Ved energiunderskud vil man miste muskler og fedt. En mindre legemsvægt vil resultere i et mindre stofskifte. Da FIT udgør ca. 10% af den indtagne energi vil FIT være lavere ved et lavere energiindtag. En mindre legemsvægt kræver mindre energi at flytte og forudsat samme aktivitetsniveau vil energiforbruget være mindre. Ved faste og lavenergidiæter kan der ses et adaptivt fald på 2-8%, som skyldes en nedsat sympatikusaktivitet og et fald i T3-hormoner. Ved ophør af energiunderskud vil stofskiftet normaliseres. Yoyosvingninger i vægten resulterer ikke i et lavere stofskifte, med mindre det har medført en ændring i kropssammensætningen.

Energioverskud øger stofskiftet. Stort set med modsat effekt af ved ”energiunderskud”. Man vil opnå en større legemsvægt, hvilket vil øge stofskiftet. Energiforbruget af FIT vil være større. Kulhydratoverspisning øger effekten med ca. 20-30%, mens fedtoverspisning kun ca. halvdelen af dette. Der vil være en større legemsmasse at flytte, hvilket øger stofskiftet. Alt efter størrelsen på energioverskuddet og kostens sammensætning vil der være en forbigående øgning i sympatikusaktivitet og T3-hormoner samt spontan aktivitet. Derudover vil der være et øget energiforbrug i forbindelse med opbygning af nyt væv.

Ved konstant energi-underskud/overskud vil man opnå et nyt ligevægtsindtag.

Person A, som vejer 76 kg, har et ligevægtsindtag på 10.000 Kj. Hvis A indtager 12.000 Kj dagligt i et år, vil personen, i teorien, veje (2.000 Kj*365 dage/30.000 Kj/kg fedtvæv) 24 kg mere efter et år, altså 100 kg. Person A vil dog inden det år er gået, have opnået sin nye ligevægt, som svarer til hans energiindtag på 12.000 Kj. Dette grundet de nævnte faktorer under ”energioverskud”.

Tabel: 1. Formel for at beregne BMR. (Nordiska næringsrekommendationer 1996)

----------Alder---------BMR (Mj/dag)

Mænd: 11-18 ------ 0,074 V + 2,75

-------- 19-30 ------ 0,064 V + 2,84

-------- 31-60 ----- 0,0485 V + 3,67

-------- 61-75 ----- 0,0499 V + 2,93

------ over 75 ------ 0,035 V + 3,43

Kvinder: 11-18 --- 0,056 V + 2,90

---------- 19-30 -- 0,0615 V + 2,08

---------- 31-60 -- 0,0364 V + 3,47

---------- 61-75 -- 0,0386 V + 2,88

-------- over 75 -- 0,0410 V + 2,61

V er vægt i kg. Eksempel: en kvinde på 23 år som vejer 62 kg. har derfor et BMR på(0,0615*62 + 2,08 = 5,893) ca. 5,9 Mj dagligt.

Tabel: 2. Fysisk aktivitetsniveau i forhold til BMR (PAL). (Nordiska næringsrekommendationer 1996)

Rullestolsbunden eller sengeliggende. --------------------------------------------- 1,2

Stillesiddende arbejde med kun lidt fysisk aktivitet

og ingen eller begrænset fysisk aktivitet i fritiden. ----------------------------- 1,4-1,5

Stillesiddende arbejde med et vist behov for fysisk aktivitet

og ingen eller begrænset fysisk aktivitet i fritiden. ----------------------------- 1,6-1,7

Hovedsageligt stående arbejde. ---------------------------------------------------1,8-1,9

Sport eller anden hård fysisk aktivitet i fritiden. (30-60 min. 4-5 gange/uge) + 0,3

Hårdt kropsarbejde eller meget høj fritidsaktivitet. ---------------------------- 2,0-2,4

PAL skal ganges med BMR for at estimere ens daglige stofskifte. Eksempel: kvinden fra eks. 1. arbejder på et kontor hvor de ikke bevæger sig meget (PAL = 1,4-1,5). Hun er dog rimeligt aktiv i fritiden (PAL + 0,3). BMR (5,9 Mj) gange med PAL (1,7) = 10,03 Mj. Kvindens daglige stofskifte (ligevægtsindtag) vil være ca. 10 Mj.

Litteratur:

Astrup A, Garby L, Stender S. Menneskets Ernæring. København: Munksgaard, 1997.

Garrow JS, James WPT, Ralph A (eds.). Human Nutrition and Dietetics. 10. udgave. Edinburgh: Churchill Livingstone, 2000.

Hessov I. Klinisk ernæring. 4. udgave. København: Munksgaard Danmark, 2003.

McArdle WD, Katch FI, Katch VL. Exercise Physiology- Energy, nutrtion, and human performance. 5. udgave. Baltimore: Lippincott Williams & Wilkins, 2001.

Nordiska næringsrekommendationer 1996. Nordiska ministerrådet. København, 1996.

Shils ME, Olson JA, Shike M, Ross AC (eds.). Modern Nutrition in Health and Disease. 9. udgave. Baltimore: Williams & Wilkins, 1999.

[MaxPower]

Emnet kan diskuteres i denne tråd.

Edited August 9, 2004 by Morten Z